H-wodór.

Prezentacja na temat: "H-wodór."— Zapis prezentacji:

1 H-wodór

2 Wodór – wiedza ogólna Wodór (H, łac. hydrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 1, masie atomowej 1,właściwość 1 ,niemetal.

3 Odmiany wodoru 1.Wodór atomowy to odmiana tworzona przez pojedyncze atomy, w przeciwieństwie do wodoru cząsteczkowego. Wodór atomowy jest nietrwały i szybko łączy się z drugim atomem wodoru, tworząc cząsteczkę H2, czyli wodór cząsteczkowy (molekularny). Wodór atomowy powstaje w wyniku dysocjacji wodoru cząsteczkowego w wysokiej temperaturze i jest znacznie bardziej aktywny chemicznie niż wodór molekularny.

4 Odmiana wodoru Wodór cząsteczkowy (wodór dwuatomowy, wodór molekularny) (H2) to najprostsza dwuatomowa cząsteczka homoatomowa. Składa się z dwóch atomów wodoru. Występuje w dwóch odmianach o nieco innych właściwościach fizycznych (np. o różnym cieple właściwym) jako ortowodór i parawodór różniące się wzajemną orientacją spinów protonów. W ortowodorze spiny skierowane są zgodnie, zaś w parawodorze — przeciwnie.

5 Odmiana wodoru Wodór metaliczny
Metaliczny wodór to stan, który wodór uzyskuje pod bardzo wysokim ciśnieniem. Stan ten wykazuje dobre przewodnictwo elektryczne i inne właściwości metaliczne.

6 Historia wodoru Prawdopodobnie pierwszą osobą, która opisała otrzymywanie wodoru w stanie czystym był alchemik Paracelsus żyjący w latach 1493–1541. Paracelsus wykonywał eksperymenty polegające na wrzucaniu metali do kwasów i zbieraniu do naczyń gazowych produktów tych reakcji, co do dzisiaj stanowi najprostszy sposób otrzymywania tego pierwiastka w warunkach laboratoryjnych. Przypuszcza się jednak, że podobne eksperymenty wykonywano już wcześniej.

7 Otrzymywanie wodoru Na skalę przemysłową wodór otrzymuje się następującymi metodami: Poprzez konwersje realizowaną podczas przepuszczania alkanu nad parą wodną, np. metanu: CxH2y + 2xH2O → (2x+y)H2 + xCO2 CH4 + 2H2O → 4H2 + CO2 Przez reakcję pary wodnej z koksem w reakcji Bosha: C + H2O → CO + H2 termiczny rozpad CH4: 2CH4 –T=2000 °C→ C2H2 + 3H2 reakcje metanu z tlenem: 2CH4 + O2 → 2CO + 4H2

8 Otrzymywanie wodory cz 2
W laboratorium można go otrzymać na kilka sposobów: Elektroliza wodnego roztworu soli lub wodorotlenku metalu alkanicznego bądź wody: 2H2O → 2H2 +O2 Reakcja metalu z kwasem: np. Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑ Spalanie magnezu w parze wodnej: Mg + H2O → MgO + H2↑ Reakcja metalu amfoterycznego z roztworem zasady: np. 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑

9 Izotopy wodoru Wodór występuje w 3 różnych izotopach: prot, deuter i tryt. prot (wodór 1H) W skład jądra wchodzi jeden proton. Nie posiada neutronów. Jest izotopem stabilnym. deuter (2H lub 2D) W skład jądra wchodzi jeden proton i jeden neutron. Jest izotopem stabilnym. Ze względu na to, że deuter ma dwukrotnie większą masę od protu, różnią się one znacząco właściwościami fizycznymi, a także chemicznymi (silny efekt izotopowy). tryt (3H lub 3T) W skład jądra wchodzi jeden proton i dwa neutrony. Jest izotopem niestabilnym. Ulega rozpadowi β- z powstaniem helu-3.

10 Zastosowanie Dawniej wodór był stosowany do napełniania balonów i sterowców, lecz z powodu ryzyka pożaru i wybuchu obecnie zastępowany jest zazwyczaj helem. Skroplony wodór znalazł zastosowanie jako paliwo w silnikach rakietowych. Wodór może również służyć jako paliwo dla silników o spalaniu wewnętrznym (np. silnik spalinowy tłokowy wykorzystywany w samochodzie osobowym). Wykorzystywany jest także w ogniwach paliwowych do generowania prądu elektrycznego.

11 Zastosowanie cz 2 Izotop wodoru – tryt – wykorzystywany jest w reakcjach termojądrowych, które mogą potencjalnie stanowić źródło taniej i czystej energii. Inny jego izotop – deuter – wykorzystywany jest jako spowalniacz (moderator) w reaktorach atomowych. Związki zawierające deuter są wykorzystywane do przygotowanie próbek NMR ze względu na właściwości fizykochemiczne tego atomu.

12 Zastosowanie cz3 Wodór używany jest także w elektrowniach do chłodzenia generatorów dużej mocy (powyżej 500 MW)[6]. Wodór otrzymywany biologicznie: w procesie fotosyntetycznego rozkładu wody lub z biomasy nosi nazwę biowodór i jest wykorzystywany jako biopaliwo. Może być wytwarzany również w niektórych procesach bakteryjnych fermentacji beztlenowych.

13 Związki wodoru wodorki tlenki wodoru wodorotlenki
kwasy (poza kwasami Lewisa) prawie wszystkie związki organiczne

14 Model atomu wodoru Bohra

15 KONIEC